高压输电线路在线监测技术的应用王宝真

高压输电线路在线监测技术的应用王宝真

王宝真

宁夏回族自治区电力设计院有限公司宁夏回族自治区银川市750004

摘要：随着社会经济的不断提高，电力资源也在人们生产生活中占据重要地位，也为我国社会经济发展提供了基础保障，为了进一步促进我国电力事业的持续发展，电力企业应加强对高压输电线路的实时监测，在保障电力输电安全的同时，还可为用户提供更优质的供电服务。基于此，本文首先阐述了在线监测技术的概念及其装置安装要求，并对导线舞动在线监测技术、防外力破坏在线监测技术、杆塔倾斜在线监测技术等在线监测技术在高压输电线路中的应用进行分析。

关键词：高压输电线路在线监测技术应用

引言

输电线路受外力破坏时易发生短路和断线故障，输电线路状态监测技术由此而生。从某种程度上说状态监测技术的应用切实缓解了输电线路运行维护压力。基于输电线路杆塔点多面广的特点和需长期暴露在野外的特点，输电线路监测技术实际应用时很难安装在牢固可靠位置，也无法利用站内现有的光纤网络通信手段，在降低维护成本同时，还可保证测信息稳定、可靠传输。很多监测设备尚处于完善中，无法有效指导、服务生产。近年来，虽然电力系统整体监测水平已经有了较大的提高，但是基于特高压输电线路分布广、电能输送大的特点，特高压输电线路在线监测技术水平却发展缓慢。那么如何加强特高压输电线路的运转并提高安全，仍需我们在实际应用中进行不断总结和探索。

1概述

输电线路在线监测技术受线路上监测装置的电源问题和监测数据的传输通信问题两方面的技术因素制约。目前已开发出了多种输电线路在线监测装置，对应的多种输电线路监测技术应运而生。输电线路覆冰在线监测包括对线路拉力和导线倾斜角、弧垂等参数的两种监测方式反映出覆冰实际情况的不同工作原理，以实现对导线的覆冰情况的实时监测并及时预警，方可减少输电线路的冰闪、舞动、断线、倒塔等事故故障；而输电线路气象和导线风偏在线监测则是在绝缘子串上安装角度测量，再结合线路本体数据及风速、温度等测量数据，综合计算出导线的风偏状况；目前我国电网公司对特高压GSM杆塔倾斜监测报警装置的研制，经试验证明能实时监控线路运行杆塔倾斜情况并预警；微风振动的长期积累会导致高压架空输电线路的疲劳断股，而且这种破坏有很强的隐蔽性。微风振动监测系统是利用导线振动监测仪对导线与线夹最后接触点外一定距离处导线相对于线夹的弯曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数的记录并结合导线本身力学性能实现对线路微风振动的水平和导线的疲劳寿命的判断；导线舞动不仅危害大且有着长期性，而输电线路导线舞动监测则是选择在一档导线中安装一定数量的导线舞动监测仪，实现对导线三个方向的加速度信息的采集，并根据线路的基本信息和对监测点加速度的计算和分析，完成对舞动线路的舞动半波数及计算导线运行轨迹参数分析，判断舞动危害进而及时预警；输电线路的视频监控方式可对输电线路本体情况和输电线路环境参数进行实时且全天候的监测，但受网络传输速度限制缺陷也很多，通过无线网络的远程监控功能，该监测技术切实可行；输电线路绝缘子污秽监测包括采用停电方式进行的污秽度在线监测和监测绝缘子表面泄漏电流的泄漏电流在线监测。

2高压输电线路在线监测技术的应用

2.1导线晃动在线监测技术

输电线路产生晃动主要是自然风对输电线路造成的一些低频率和大振幅的自驱型振荡现象。输电线路所产生的晃动会导致电线杆塔的支撑作用以及稳定性降低，很容易使多束电线之间产生闪络或者连接金属和绝缘零件产生损坏等情况。在线监测技术可以对输电线路晃动实现远程监测。远程监测结构的组成有杆塔式监测分体装置、通信体系、总台监测中心站等。其中，杆塔式监测分体装置主要就是将电路运行现场中的绝缘端子串体拉伸应力、导线位移变化加速度、侧向倾角等参数实施传送，在这当中主要需要借助通信体系输送到总台监测中心站，总台专家计算机软件按照导线所产生的晃动参数结构模型或者运行图像对晃动路径进行计算，以此获取输电线路晃动的振幅以及频率等参数，并按照现场的实际气候对晃动等级做好合理判断。输电线路在晃动中可能会使架空输电线路结构产生损坏，其主要就是通过对电力导线的张力改变来实现的，因此输电线路晃动远程监测的重点在于对输电导线自身张力进行计算。高压输电线路在运行当中，其自身的张力在计算方面需要按照导线晃动幅度大小数值、晃动频率和半波参数来进行。

2.2防外力破坏在线监测技术

由于高压输电线路通常暴露于室外，容易受外界环境影响，因此近些年由于外力所造成的故障也在不断增加，对电网整体安全造成很大的影响。现阶段，较为常见的电力设施外力破坏情况主要就是由违章施工以及山火和鸟害等造成的，因此对外力破坏的原因以及实际情况进行总结，应用防外力破坏预警系统对于防外力破坏也非常重要。第一，采用激光以及无线视频传输装置能够对于输电线路外部的相关区域实现全程监测，以及对外力破坏的隐患及时预警，从而杜绝电力事故；第二，后台相应的监测维护人员能够及时、实时地了解现场信息，从而降低人工巡视工作量，并且可以防止一些大型机械设备或者其他的外力对铁塔以及线路造成破坏；第三，外物若是进入安全距离，这种预警装置就可以自动采用现场的高音喇叭实施报警提示，避免外物对高压输电线路产生损坏，同时可以对现场的实时情况进行拍照和录像，将报警信息以及视频资料传输到电网监控中心，监控端就可以采用视频画面及相应的数据分析和报警信息等准确判断目前的安全情况，从而采取科学合理的对策。

2.3视频在线监测技术

在一些人口比较密集的区域或者交通事故频发的路段，以及动物活动行为比较多的场所，在输电线路的架设中需要安装视频在线监测系统，主要是有效了解输电线路周边区域的相关情况，以便及时发现和排除安全隐患，以及在故障产生之后采用录像的方式准确找出对输电线路造成危害的原因，采用科学合理的对策。

2.4输电线路绝缘子污秽的监测技术

应用污秽度的在线监测一般需要停电测量，对光能参数监测，从而计算传感器表面的盐分，这样就能够获取绝缘子表面的盐密度。同时，对泄漏电流在线监测技术来讲，因为绝缘子表面的泄露电流通常能够反映电压以及污秽和气候等因素，并且在这当中，泄漏电流主要是沿着介质表面形成，在绝缘子高压端对新型传感器进行安装，这样就可以获取泄漏电流的即时数据，信号处理单元就可以将电信号转化为数字信号，采用运算模块对其均值，峰谷值、振幅、最大电流脉冲数进行计算，最后使用无限线信网络把数据输送到数据总站，专家系统对数据进行综合分析，判断绝缘子积污状况。

结语

在线监测技术不仅能对特高压输电线路进行实时的监控，并以监测管理平台信息的方式进行显示和统一处理，还能为设备情况提供辅助判断，方便人工分析，并便于管理者提供决策发布指令。想要提高线路状态监测技术的应用效果，还需要从一些细节问题着手处理，加强线路的监测与维护工作相关人员的技能培训，提高专业综合素质，努力提高状态监测故障的诊断能力，及早发现线路事故隐患并快速消除。

参考文献：

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